CN102650793B - 红外线摄像机用透镜组件和采用该组件的红外线摄像机 - Google Patents
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Abstract
本发明目的在于提供,在透镜镜筒内配置像抖动修正机构的构成中,防止该像抖动修正机构产生的热被摄入拍摄画面的红外线摄像机用透镜组件。为了实现该目的,采用一种红外线摄像机用透镜组件,其包含:一个以上的透红外线透镜、经由透镜保持框容纳该透红外线透镜的透镜镜筒、为了防止拍摄画面的像抖动使用磁力装置对充当修正用透镜的透红外线透镜进行像抖动修正操作的驱动器,其特征在于,该充当修正用透镜的透红外线透镜的透镜保持框,具有该透红外线透镜用的透镜固定开口部,在该透镜固定开口部的外周具有在光轴方向上突出的遮蔽用壁面,且在该修正用透镜与该透镜镜筒之间设置有隔离空间。
Description
技术领域
本发明涉及红外线摄像机用透镜组件,具体而言涉及安装有防止拍摄画面抖动的机构的透镜组件、以及采用该组件的红外线摄像机。
背景技术
一直以来,存在有在透镜镜筒内安装了修正由于拍摄者手抖动等产生的拍摄画面的抖动(像抖动)的机构的红外线摄像机。假设,如果拍摄时在红外线摄像机上发生抖动,则无论如何正确地对合焦点、或者适当调整曝光,也会使来自被摄体侧的光束相对于透镜光轴相对地变位,导致被摄体像的清晰度降低。因此,作为在红外线摄像机中修正拍摄画面的抖动的技术,主要采用“使移位透镜或成像元件向抵消检测出的抖动量的方向移动来修正像抖动的光学式修正”、“对拍摄的图像和其后拍摄的图像进行比较,进行图像处理来修正像抖动的电子式修正”。
但是,红外线摄像机(特别是中红外线区域以及远红外线区域用)的成像元件,像素数较少而在电子式修正中无法进行高精度的修正。因此,在当前的红外线摄像机中,光学式修正中也主要是采用在透镜镜筒内安装具有称为振动陀螺的传感器的修正透镜,使该修正透镜向抵消与摄像透镜的抖动量对应的像抖动的方向驱动,将到达成像面的光束保持于一定状态的方式(透镜移位方式)。
在这种具有控制修正透镜的位置而对拍摄画面的抖动进行光学修正的机构的红外线摄像机中,透镜镜筒内的传感器检测出由于手抖动等产生的摄像透镜的角速度分量,利用微型计算机对该传感器检测出的信号进行运算处理,从而将用于驱动修正透镜的信号向修正透镜驱动用的驱动器发送。并且,利用响应性、控制性优良的驱动器直接驱动该修正透镜,从而能够使抑制拍摄画面的抖动的效果进一步提高。
作为这种对拍摄画面的抖动进行光学修正的机构,可以举出例如本案申请人在先提出的日本国申请的特开2006-174588号公报公开的“驱动器以及具有该驱动器的透镜组件和摄像机”中的VC(vibrationcompensation:振动补偿)方式(专利文献1)。具体而言,专利文献1中公开的VC方式,特征在于,驱动器具有:固定侧部件、可动侧部件、将该可动侧部件以相对于上述固定侧部件可移动的方式来支撑的可动侧部件支撑装置、在上述固定侧部件或上述可动侧部件中的任意一方上安装的驱动用线圈、在上述固定侧部件或上述可动侧部件中的另一方上安装并配置为能够在上述驱动用线圈中流通电流时接受驱动力的驱动用磁铁、在上述驱动用线圈的绕组的内侧配置并检测上述驱动用磁铁的位置的磁力传感器、基于指定上述可动侧部件的移动目的位置的指令信号以及由上述磁力传感器检测出的位置信号来控制上述驱动用线圈中流过的驱动电流的控制装置。
但是,上述专利文献1所示的对拍摄画面的抖动进行光学修正的机构,为了维持较高的像抖动修正的精度而安装在透镜镜筒内。即,在红外线摄像机中采用该机构时,由于修正透镜的驱动用驱动器辐射红外线而导致成像质量的降低。红外线摄像机能够检测出人类等热源辐射的红外线从而进行拍摄,在暗处能够正确地进行物体识别。近年来随着人们对安全的关心提高以及对汽车夜间行驶的安全性的意识提高,红外线摄像机的需求呈逐年增长趋势。
因此,在为了防止拍摄画面的抖动而采用该机构时,也需要可避免驱动器产生的热被摄入拍摄画面,并能够取得鲜明图像的红外线摄像机用透镜组件。
另外,除了驱动器以外,在红外线摄像机的透镜镜筒内成为热源的电器及电子设备,还有变焦透镜驱动用电机。由于该变焦透镜驱动用电机驱动时的发热量较大,因此例如即使该电机上安装有热管也无法充分抑制温度上升,从而可能使该电机产生的热被摄入拍摄画面而导致成像质量的降低。
本发明针对上述现有课题而完成,目的在于提供一种红外线摄像机用透镜组件,防止驱动器、或驱动变焦透镜的电机等的电器及电子设备产生的热被摄入拍摄画面,所述驱动器、或驱动变焦透镜的电机构成对拍摄图像的抖动进行光学修正的机构。
发明内容
本发明人锐意研究的结果是,为了解决上述课题而采用了以下这种红外线摄像机用透镜组件。
本发明的红外线摄像机用透镜组件包含:一个以上的透红外线透镜、经由透镜保持框容纳该透红外线透镜的透镜镜筒、为了防止拍摄画面的像抖动使用磁力装置对充当修正用透镜的透红外线透镜进行像抖动修正操作的驱动器,其特征在于,该充当修正用透镜的透红外线透镜的透镜保持框,具有该透红外线透镜的固定开口部,在该透镜固定开口部的外周上具有在光轴方向上突出的遮蔽用壁面,在该修正用透镜与该透镜镜筒之间设置有隔离空间。
并且,在本发明的红外线摄像机用透镜组件中,优选在上述隔离空间内,在沿着光轴的被摄体侧以及成像侧的至少一侧设置散热用壁面。
并且,在本发明的红外线摄像机用透镜组件中,上述散热用壁面,优选从上述修正用透镜的透镜保持框具有的遮蔽用壁面的顶端部朝向镜筒的内壁面配置。
并且,在本发明的红外线摄像机用透镜组件中,上述散热用壁面优选从镜筒的内壁面延设。
并且,在本发明的红外线摄像机用透镜组件中,上述透镜保持框的遮蔽用壁面优选采用塑料树脂形成。
并且,在本发明的红外线摄像机用透镜组件中,在上述透镜镜筒的外周面上优选设有散热片。
进一步,在本发明的红外线摄像机用透镜组件中,优选具有用于使充当变焦透镜的透红外线透镜沿着光轴移动的电机,能够通过电机驱动使该变焦透镜沿着引导螺杆和导向柱滑动移动。
并且,在本发明的红外线摄像机用透镜组件中,在透镜镜筒的外周面上优选具有电机容纳凹部。
并且,在本发明的红外线摄像机用透镜组件中,在透镜镜筒的外周面上优选具有使得电机大致不突出于透镜镜筒的外周面而容纳电机的电机容纳凹部,在电机容纳凹部容纳电机,配设从该透镜镜筒的外周侧覆盖引导螺杆以及导向柱的,并且能够使透镜镜筒内密闭的盖体。
进一步,在本发明的红外线摄像机用透镜组件中,上述电机优选为步进电机。
并且,在本发明的红外线摄像机用透镜组件中,上述透镜镜筒、上述散热用壁面和/或上述盖体,优选由从铝系金属材料、铁系金属材料中选择的热传导性优良的金属材料形成。
本发明的红外线摄像机,其特征在于,使用了上述红外线摄像机用透镜组件。
发明效果
本发明的红外线摄像机用透镜组件能够抑制,由于对拍摄画面的抖动进行光学修正的机构的驱动器产生的热、或用于使变焦透镜移动的电机产生的热而导致成像质量降低的不良情况。因此,本发明的红外线摄像机用透镜组件、以及采用该组件的红外线摄像机,适于用作夜视摄像机。
附图说明
图1为表示本发明一实施方式的红外线摄像机用透镜组件的剖面示意图。
图2为图1中的a所示部分的主要部位的剖面图。
图3为表示本发明的另一实施方式的红外线摄像机用透镜组件的剖面示意图。
图4为表示本发明再一实施方式的红外线摄像机用透镜组件的剖面示意图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的一实施方式进行说明。并且,在以下所示图中,考虑到图的易读性,省略了表示各部件的断面时采用的各种阴影。
本发明的红外线摄像机用透镜组件:图1为表示本发明的一实施方式的红外线摄像机用透镜组件的剖面示意图。另外,图2为图1中的a所示部分的主要部位的剖面图。如图1和图2所示,本发明的红外线摄像机用透镜组件1,包含:多个透红外线透镜2~5;经由透镜保持框9~12容纳该透红外线透镜2~5的透镜镜筒6、7;为了防止拍摄画面的像抖动,使用磁力装置对充当修正用透镜的透红外线透镜进行像抖动修正操作的驱动器20。另外,该充当修正用透镜的透红外线透镜4的透镜保持框11,在中央具有该透红外线透镜4用的透镜固定开口部11b,在该透镜固定开口部11b的外周上具有在光轴L方向上突出的遮蔽用壁面11a。另外,本发明的红外线摄像机用透镜组件1,其特征在于,在固定于该透镜保持框11的修正用透镜4与该驱动器20之间,配置该透镜保持框的遮蔽用壁面11a,从而在该修正用透镜4与该透镜镜筒6、7之间设置有隔离空间。
这里,在图1以及图2中示出了以下的结构:为了对修正用透镜4进行像抖动修正操作,在该遮蔽用壁面11a的外侧表面配置多个磁铁24,将驱动器20相对于该修正用透镜的透镜保持框的磁铁24大致平行地接近并保持一定距离地进行配置。采用本发明的红外线摄像机用透镜组件1的结构,能够防止在对该修正用透镜4进行像抖动修正操作时产生的热向该透镜镜筒内部传递,并且能够提高从该透镜镜筒6、7的内壁面向外部的散热效率,抑制透镜镜筒6、7内的温度上升。
即,本发明的红外线摄像机用透镜组件1,通过在该修正用透镜4与该透镜镜筒6、7之间设置隔离空间,从而抑制透镜镜筒6、7内的温度上升,实现了将识别对象的热本身作为影像摄入的夜视图像的画质提高。并且,红外线摄像机(未图示),越是高品质就越容易摄入透镜镜筒内产生的热,对成像质量造成影响。因此,在本发明的红外线摄像机用透镜组件1中,如上所述,为了防止成为热源的驱动器20产生的热被摄入拍摄画面,采用了在该驱动器20的周围以隔板围挡隔离的结构。
并且,图1所示的本发明的透镜组件1,透红外线透镜2~5分别通过透镜保持框9~12的透镜压环13~16得以固定。再有,本发明的透镜组件1,例如通过形成有卡爪的支座8,从而可相对于摄像机主体(未图示)自由装拆并且构成电连接。进而,通过该支座8将红外线摄像机主体与透镜组件1电连接,从而能够在红外线摄像机主体侧与透镜组件侧之间相互进行信号传递。
首先,大概地说明本发明的一实施方式的对图像的抖动进行光学修正的机构。如图2所示,该机构包含:用于对手抖动等引起的图像的抖动进行光学修正的修正透镜4和保持该修正透镜4的透镜保持框11。通过驱动器20对透镜保持框11进行驱动,能够使该修正透镜4移动,修正成像元件17上的被摄体像的成像位置。此时,透镜保持框11通过球体(未图示)将其与该机构的基座部件21之间的间隔维持一定,并且利用该球体的转动,能够顺畅地进行其相对于该基座部件21的相对的位置移动。
另外,该基座部件21,对该透镜保持框11的移动进行限制,并且在其表面上固定有电路基板22。在该电路基板22上,在与永久磁铁24相对的位置上固定有由电源(未图示)供给电力的线圈23,在该线圈23的绕组的内侧装备有霍尔元件27。由此,凭借将永久磁铁24的磁力引向线圈23的背轭25的存在而形成磁场。另外,该霍尔元件27检测出由于透镜保持框11的移动而发生的来自永久磁铁24的磁通密度的变化,从而测定修正透镜4的位置。另外,通过该机构具有的控制装置,基于该霍尔元件27检测出的位置信号进行运算处理,并且向驱动器20发送用于驱动修正透镜4的信号,进行修正透镜4的修正驱动。并且,该修正透镜4的驱动,利用电流流经该线圈23时在该线圈23内流过的电子产生的洛伦兹力进行。
如上所述,本发明的红外线摄像机用透镜组件1,其主要课题在于,防止作为热源的进行像抖动修正操作的驱动器20产生的热被摄入拍摄画面。因此,这里也对红外线摄像机进行大概地说明。所谓红外线摄像机,是能够在暗处感知人类或动物发生的(辐射的)红外线进行拍摄(图像显示)的摄像机。这里,红外线依据其波长带主要分类为近红外线、中红外线、远红外线。再有,本发明的红外线摄像机,能够感知中红外线区域以及远红外线区域的红外线。使用这种红外线摄像机,即使在暗处也能够迅速并且准确识别摄像机前方存在的人类或动物。红外线摄像机,在无法采用通过灯等光源照射前方而利用可视反射光来识别前方物体的方法的情况下是有效的,适于在暗处对光源无法达到的远方或侧方的物体识别进行补偿。
如上所述可知,当使用红外线摄像机时,在透镜镜筒内配置可能成为热源的部件的情况下,避免感知从该热源辐射的红外线的对策的必要性是可以理解的。但是,此时如果另设热管等对热源进行冷却的专用设备,则会导致结构的复杂化以及制造成本的增大而不够理想。而采用本发明的红外线摄像机用透镜组件1,则由于具备在透镜保持框11上突出的遮蔽用壁面11a,从而能够起到防止热源被摄入拍摄画面的效果。并且,在图1和图2中示出了,该遮蔽用壁面11a朝向被摄体侧而突出的情况,但是本发明不限于该形状。例如,该遮蔽用壁面11a,在图1和图2所示形状中,也可以进一步朝向成像面侧而突出配置。
并且优选,在本发明的红外线摄像机用透镜组件1中,在该修正用透镜4与该透镜镜筒6、7之间设置的隔离空间内,沿着光轴L的被摄体侧和成像侧的至少一方上,设置散热用壁面6a、26。
本发明的红外线摄像机用透镜组件1,相对于驱动器20,在沿着光轴L的被摄体侧和成像侧的至少一方上,利用散热用壁面6a(被摄体侧)、26(成像侧),形成更加接近完全的封闭空间的隔离空间,从而能更加有效地防止热源产生的热向透镜镜筒的中心部传递。再有,图1中示出了该散热用壁面6a仅在被摄体侧配置的情况,但是本发明不限于该形状。例如,该散热用壁面6a,在图2中如虚线所示,也可以在成像面侧配置。
并且,如果在本发明的透镜镜筒6、7内形成的该隔离空间是接近封闭空间的区域,则该空间温度会持续上升。因此,此时需要进一步提高从透镜镜筒的内壁面向外部的散热效率,从而更加有效地抑制透镜镜筒内的温度上升。因此,为了隔离该驱动器20而设置的壁面,进一步优选采用具有散热功能的材质和形状。其结果是,本发明的红外线摄像机用透镜组件1能够获得不受杂热扰动的高品质的夜视图像。
并且,在本发明的红外线摄像机用透镜组件1中,散热用壁面6a、26优选配置于修正用透镜4的透镜保持框11具有的遮蔽用壁面11a、和透镜镜筒的内壁面之间。
此时,可以从在被摄体侧延设的遮蔽用壁面11a的顶端部向镜筒的内壁面而一体形成散热用壁面6a。此时,可以通过将已知的红外线摄像机用透镜组件的修正用透镜的透镜保持框置换为本发明中的透镜保持框11,从而不必特别变更镜筒的构成就能容易地实现本发明的红外线摄像机用透镜组件1。
另外,本发明中的透镜保持框11具有的遮蔽用壁面11a,在图1和图2所示形状的基础上,还可以向成像面侧突出配置。虽然没有图示,此时以符号26表示,从在成像面侧延设的遮蔽用壁面11a的顶端部向镜筒的内壁面配置的散热用壁面。并且,在本发明的红外线摄像机用透镜组件1中,散热用壁面6a、26也可以构成为不与透镜镜筒6、7的内壁面相接。此时,即使是该散热用壁面6a不与透镜镜筒6、7的内壁面相接的结构,只要将双方的部件以能够进行热传递的距离而远离地配置,也能够将热源产生的热散热至透镜镜筒6、7的外部。
另外,在本发明的红外线摄像机用透镜组件1中,散热用壁面6a、26可以从镜筒6、7的内壁面延设。即,在本发明的红外线摄像机用透镜组件1中,散热用壁面6a、26可以采用不与透镜保持框11相接而仅与透镜镜筒的内壁面相接的结构。这样,由于该散热用壁面6a、26与透镜镜筒6、7的内壁面相接,从而能够提高从透镜镜筒6、7的内壁面向外部的散热效率,进一步实现对透镜镜筒6、7内的温度上升的抑制。
并且,在本发明的红外线摄像机用透镜组件1中,透镜保持框11的遮蔽用壁面11a优选采用塑料树脂形成。此时,透镜保持框11的遮蔽用壁面11a,由于需要遮断热的传递而优选采用热传导性差的塑料树脂。这样,本发明的红外线摄像机用透镜组件1,通过用传热性差的材质构成位于修正透镜4最靠近位置上的该遮蔽用壁面11a,从而不但能够可靠地抑止热源产生的热向透镜镜筒的中心部传递,并且易于使热向透镜镜筒6、7侧移动。
并且,在本发明的红外线摄像机用透镜组件1中,透镜镜筒6、7以及散热用壁面6a、26,优选由从铝系金属材料、铁系金属材料中选择的热传导性优良的金属材料形成。
在本发明的红外线摄像机用透镜组件1中,考虑到热传导性,散热用壁面6a、26优选以金属材料形成。另外,如果重视轻量化和耐腐蚀性,则该散热用壁面6a、26优选以铝、铝合金等铝系金属材料形成该散热用壁面6a、26。另外,当该散热用壁面6a、26为铝系金属材料时,优选对其表面实施铝氧化处理,进一步提高散热性。在对该散热用壁面6a、26的外表面实施了铝氧化处理的情况下,由于实施了处理的表面具有微细孔而增大了与空气接触的面积,从而辐射率提高,能够进一步提高增大散热量的效果。并且,从强度、滑动特性、成本等观点出发,该散热用壁面6a、26,还优选铸铁、钢、不锈钢等铁系金属材料。
并且,在本发明的红外线摄像机用透镜组件1中,在透镜镜筒6、7的外周面上优选设有散热片。通过在透镜镜筒6、7的外周面设置散热片,从而能够进一步提高透镜镜筒6、7的外周面的散热效率。其结果是,本发明的红外线摄像机用透镜组件1,能够进一步实现对透镜镜筒6、7内的温度上升的抑制。并且,本发明的透镜镜筒6、7,除了在其外周面上设置散热片以外,还通过采用从铝系金属材料、铁系金属材料中选择的热传导性优良的金属材料形成,能够更加有效地将透镜镜筒6、7内发生的热散热至透镜镜筒6、7外。
作为参考,所谓散热片是指安装在发热的机械及电器零件上、以通过散热来降低温度为目的的零件。散热片的性能,依据其材质、大小、形状等决定,尤其可通过成形为表面积大的形状来实现性能的提高。在本发明的红外线摄像机用透镜组件1中,对于这些与散热片有关的条件,可以在考虑与其它构成零件的关系的基础上任意设定理想条件。
下面,在上述本发明的实施方式的基础上,参照附图对另一实施方式的红外线摄像机用透镜组件30进行说明,该组件具有用于使充当变焦透镜的透红外线透镜5沿着光轴移动的电机31。
本发明的红外线摄像机用透镜组件的另一实施方式:图3为表示本发明的另一实施方式的红外线摄像机用透镜组件30的剖面示意图。在图3中赋予了与图1相同符号的部件为具有相同效果的部件,在此省略详细说明。本发明的红外线摄像机用透镜组件30,如图3所示,在透镜镜筒35内,经由分别保持透红外线透镜2~5的透镜保持框9~11、36容纳有透红外线透镜2~5。该红外线摄像机用透镜组件30的透镜镜筒35,能够相对于红外线摄像机主体(未图示)被取下。
如图3所示,本发明的红外线摄像机用透镜组件30的透红外线透镜2~5,通过分别对应的透镜保持框9~11、36的透镜压环13~16得到固定。此时,变焦透镜5能够通过电机31的驱动沿着引导螺杆33和导向柱37滑动移动。因此,能够实现变焦透镜5的移动精度的提高。
并且,在本发明的红外线摄像机用透镜组件30中,透镜镜筒35优选在其外周面具有电机容纳凹部35A。在透镜镜筒35的外周面具有电机容纳凹部35A,从而能够在该电机容纳凹部35A内容纳电机31,避免透镜组件30的大型化。另外,通过将电机31配置在透镜镜筒35的外周面上形成的电机容纳凹部35A中,从而易于在结构上实现利用引导螺杆33和导向柱37的变焦透镜5的移动。进而,本发明的透镜组件30,采用这种电机31的配置结构,能够有效地抑制该电机31产生的热向透镜镜筒内传递。
特别是,该电机容纳凹部35A,具体如上所述,优选设置在与驱动器20的所设位置相对应的透镜镜筒35的外周面上,所述驱动器20是为了防止拍摄画面的像抖动使用磁力装置对充当修正用透镜的透红外线透镜进行像抖动修正操作的驱动器20。由此,可以将配设驱动器20的位置所对应的、部分的透镜镜筒35的外周壁面的厚度构成为比其它部分薄。由此,能够更加高效地对从驱动器20发出的热进行散热。特别地,虽然在该电机容纳凹部35A上配设电机31,但是该电机31主要仅在变焦透镜5移动时发热而通常不发热,因此不会对驱动器20的散热效率造成较大影响。
上述透镜组件1同样地,如本发明的透镜组件30,特别是在中红外线区域和远红外线区域的红外线感知用的红外线摄像机中,在透镜镜筒内装入构成热源的零件时,该零件辐射的红外线的影响,成为导致物体识别困难、成像质量降低的主要原因。因此,在所谓的中、远红外线摄像机中,不在透镜镜筒内装入可能成为热源的零件,从成像质量的观点出发是比较理想的。
这里,如本发明的透镜组件30所示,如果透镜组件具有变焦机构,则在结构上需要用于驱动变焦透镜5的电机31,但该电机的发热量与其它电器及电子设备的发热量相比也较大。但是,在红外线摄像机中,如可视摄像机那样将透镜驱动用电机31配置在透镜镜筒35内的筒侧方时,会引起成像质量的降低,从而不够理想。因此,虽然可以考虑另设热管等对热源进行冷却的专用设备,但是却会导致结构的复杂化和制造成本的增大。
因此,在本发明的具备变焦功能的红外线摄像机用透镜组件30中,在透镜镜筒35的外周面上具有使得电机大致不突出于透镜镜筒35的外周面而用于容纳电机31的电机容纳凹部35A,通过在该凹部容纳电机31,从而该电机31的驱动轴能够与引导螺杆33的另一端侧连接,而该引导螺杆33的一端侧以可轴向旋转的方式连结于透镜镜筒。另外,可以在该引导螺杆33的镜筒侧,以与该引导螺杆33平行的状态在该透镜镜筒35上配置导向柱37。
此时,在外周形成有阳螺纹的引导螺杆33上,螺纹接合了具有与该阳螺纹啮合的啮合部的导向部件34,该导向部件34被可滑动移动地安装在与该引导螺杆33大致平行设置的导向柱37上。另外,该导向部件34通过变焦透镜5的透镜保持框36所具有的连结部36a,与该透镜保持框36连结。因此,通过电机31的驱动轴的旋转,引导螺杆33的驱动轴旋转时,该旋转运动变化为轴方向的直线运动,使保持变焦透镜5的透镜保持框36在沿着光轴的方向上移动。
在图3中,经由导向部件34并通过连结部36a将变焦透镜5的透镜保持框36、与引导螺杆33以及导向柱37分别连结,但是这些引导螺杆33以及导向柱37分别与透镜保持框36的连结方法不限于此。例如,可以在透镜保持框36的连结部36a自身上设置与引导螺杆33螺纹接合的啮合部以及插通导向柱37的导向部,可通过该连结部36a使变焦透镜5的透镜保持框36能通过引导螺杆33以及导向柱37在光轴方向上滑动移动。
如上所述,根据本发明的具备变焦功能的红外线摄像机用透镜组件30,由于其是在透镜镜筒35的外侧具有用于使变焦透镜5移动的电机31的结构,因此能够实现夜视图像的画质提高。另外,如本发明,即使将变焦透镜驱动用电机31配置在透镜镜筒35之外,也不会形成电机31突出在该透镜镜筒35的外周之外的配置状态,能够避免透镜镜筒35的外径增大。进而,即使将电机31配置在透镜镜筒35之外,如上所述,保持变焦透镜5的透镜保持框36,也能够通过引导螺杆33和导向柱37,使变焦透镜5沿着光轴顺畅地移动。
进一步,本发明的具备变焦功能的红外线摄像机用透镜组件30,优选配设从该透镜镜筒35的外周侧覆盖引导螺杆33以及导向柱37的、并且能够密闭透镜镜筒35内的盖体32。
此时,该盖体32,基于其材质或形状等而具备散热性优良的条件,从而能够将电机31产生的热高效地散热至透镜镜筒35外。另外,通过以散热性优良的材料构成该盖体32,即使在透镜镜筒35内安装可能成为热源的电器及电子设备,该电器及电子设备产生的热辐射也可以经由该盖体32散热至透镜镜筒35之外,从而能够抑制热引起的成像质量的降低。
并且,在图3所示的本发明的另一实施方式的红外线摄像机用透镜组件30中,如上述实施方式具有对拍摄画面的抖动进行光学修正的机构的驱动器20。即使在透镜镜筒35内装入这种可能成为热源的驱动器20,也能够通过采用散热性优良的盖体32,更加有效地防止由于该驱动器20产生的热所引起的成像质量的降低。
并且,具备变焦功能的红外线摄像机用透镜组件,不限于图3所示的本发明的实施方式的透镜组件30的形态。这里,对于本发明所属的其它实施方式进行以下说明。
图4为表示本发明的再一实施方式的具备变焦功能的红外线摄像机用透镜组件50的剖面示意图。以下参照附图对本发明的另一实施方式的透镜组件50进行说明。图3与图4所示实施方式的主要区别点在于,图3的具备变焦功能的红外线摄像机用透镜组件30,是使从被摄体侧的第四个透红外线透镜5移动的结构,而图4的具备变焦功能的红外线摄像机用透镜组件50,是使从被摄体侧的第二个透红外线透镜59移动的结构。即,本发明的红外线摄像机用透镜组件30、50,只要在满足本发明条件的范围内,可以对相对于其它透红外线透镜的变焦透镜、以及使该变焦透镜移动的电机的配置结构进行任意设定。并且,在图3和图4中仅对于电机31、52的配置位置示出各不相同的结构,因此省略图4所示的本发明的再一实施方式的具备变焦功能的红外线摄像机用透镜组件的相关详细说明。
并且,在图4中,符号50表示具备变焦功能的红外线摄像机用透镜组件、符号52表示透镜驱动用电机,符号53表示盖体,符号54表示引导螺杆,符号55表示导向部件,符号56表示透镜镜筒,符号58、符号59、符号4、符号61表示透红外线透镜,符号62、符号63、符号14、符号65表示透镜保持框,符号63a表示连结部,符号67、符号68、符号15、符号70表示透镜压环,符号20表示手抖动修正机构,符号72表示成像元件。
并且,在上述各其它实施方式的具备变焦功能的红外线摄像机用透镜组件30、50中,电机31、52优选为步进电机。
这里,所谓步进电机是指基本上无需反馈而能够以简单的电路构成进行正确的速度和定位控制的、所谓开环式控制电机。因此,在本发明的具备变焦功能的红外线摄像机用透镜组件30、50中,使变焦透镜驱动用电机为步进电机,从而能够接收来自红外线摄像机主体的控制信号而进行精细的电机控制。并且,步进电机的结构和原理为通常所知而省略详细说明。
因此,在本发明的具备变焦功能的红外线摄像机用透镜组件30、50中,进一步优选将上述步进电机31、52作为变焦透镜驱动用电机而采用,并优选采用在其电机的驱动轴上结合引导螺杆33、54,通过该引导螺杆33、54的旋转使变焦透镜5、59在光轴方向上滑动驱动的方式。本发明的具备变焦功能的红外线摄像机用透镜组件30、50,由于采用这种结构,所以在移动变焦透镜5、59时,能够进一步提高移动精度和驱动时的安静性。
另外,在本发明的具备变焦功能的红外线摄像机用透镜组件30、50中,对于透镜镜筒35、56和盖体32、53的材质,考虑到热传导性,最好采用金属材料。并且,在金属材料中,根据要求特性优选使用从铝系金属材料、铁系金属材料中选择的热传导性优良的金属材料。
即,对于该透镜镜筒35、56以及盖体32、53的材质,如果以轻量化为优先,则优选使用铝、铝合金等铝系金属材料。采用铝系金属材料时,优选实施在其表面形成微细孔的铝氧化处理,提高散热性。另一方面,对于该透镜镜筒35、56以及盖体32、53的材质,从强度、滑动特性、价格等观点出发,优选铸铁、钢、不锈钢等铁系金属材料。
并且,在本发明的具备变焦功能的红外线摄像机用透镜组件30、50中,也能够在盖体32、53的外周面上设置散热片。在本发明的透镜组件30、50中,通过在该盖体32的外周面上设置散热片,从而能够进一步提高透镜镜筒35、56的外周面的散热效率。
本发明的红外线摄像机:本发明的红外线摄像机(未图示),其特征在于,采用上述本发明的红外线摄像机用透镜组件1、30、50。因此,由于采用了本发明的红外线摄像机用透镜组件,从而其成为了光学品质优良的红外线摄像机。另外,红外线摄像机随着作为热源的电器及电子设备的高性能化,其发热量呈逐年增大趋势是显而易见的,上述热源包含其结构内的手抖动修正机构。因此,将来在红外线摄像机中,发生由于动作的不稳定或处理速度的降低等造成的热的危害也会逐渐增大。但是,根据本发明的红外线摄像机,通过采用上述本发明的红外线摄像机用透镜组件1、30、50,不会出现以手抖动修正机构的驱动器20或变焦透镜用的电机31、52产生的热为原因的问题。由此,能够提供光学品质优良的红外线摄像机。
产业上的利用可能性
如以上说明所述,采用本发明的红外线摄像机用透镜组件,在透镜镜筒内配置对像抖动光学修正的机构的构成中,能够防止该机构产生的热被摄入拍摄画面。因此,采用本发明的红外线摄像机用透镜组件的红外线摄像机,即使在暗处也能够正确识别物体,适于车载远红外线***或保安用的监控摄像机等。
Claims (12)
1.一种红外线摄像机用透镜组件,包含:一个以上的透红外线透镜、经由透镜保持框容纳该透红外线透镜的透镜镜筒、搭载于该透镜镜筒内并为了防止拍摄画面的像抖动使用磁力装置对充当修正用透镜的透红外线透镜进行像抖动修正操作的驱动器,其特征在于,
该充当修正用透镜的透红外线透镜的透镜保持框,具有该透红外线透镜用的透镜固定开口部,在该透镜固定开口部的外周上具有在光轴方向上突出的遮蔽用壁面,所述遮蔽用壁面配置在该修正用透镜与该驱动器之间以遮蔽所述驱动器产生的热,并且,
在该修正用透镜与该透镜镜筒之间设置有隔离空间,其防止所述驱动器产生的热向所述透镜镜筒的中心部传递。
2.如权利要求1所述的红外线摄像机用透镜组件,其特征在于,在上述隔离空间内,在沿着光轴的被摄体侧以及成像侧的至少一侧,设置有散热用壁面。
3.如权利要求2所述的红外线摄像机用透镜组件,其特征在于,上述散热用壁面是从上述修正用透镜的透镜保持框具有的遮蔽用壁面的顶端部向镜筒的内壁面而配置。
4.如权利要求2所述的红外线摄像机用透镜组件,其特征在于,上述散热用壁面是从镜筒的内壁面延设。
5.如权利要求1或2所述的红外线摄像机用透镜组件,其特征在于,上述透镜保持框的遮蔽用壁面是采用塑料树脂而形成。
6.如权利要求1或2所述的红外线摄像机用透镜组件,其特征在于,在上述透镜镜筒的外周面上设有散热片。
7.如权利要求1或2所述的红外线摄像机用透镜组件,其特征在于,具有:
用于使充当变焦透镜的透红外线透镜沿着光轴移动的电机,
通过电机驱动,能够使该变焦透镜沿着引导螺杆和导向柱滑动移动。
8.如权利要求7所述的红外线摄像机用透镜组件,其特征在于,在上述透镜镜筒的外周面上具有电机容纳凹部。
9.权利要求7所述的红外线摄像机用透镜组件,其特征在于,
在上述透镜镜筒的外周面具有,使得电机大致不突出于透镜镜筒的外周面而用于容纳电机的电机容纳凹部,在所述凹部容纳电机,
从该透镜镜筒的外周侧配设有覆盖引导螺杆和导向柱的、并且能够密闭透镜镜筒内的盖体。
10.如权利要求7所述的红外线摄像机用透镜组件,其特征在于,上述电机为步进电机。
11.如权利要求2所述的红外线摄像机用透镜组件,其特征在于,上述透镜镜筒和上述散热用壁面,是以从铝系金属材料、铁系金属材料中选择的热传导性优良的金属材料形成。
12.一种红外线摄像机,其特征在于,采用权利要求1或2所述的红外线摄像机用透镜组件。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150610 Termination date: 20170222 |